KR20100012944A - Power transfer apparatus, non-contact wireless power supply system and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비접촉 무선 전원 공급 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원 송출 장치 측에서 휴대 단말 측으로 송출 전력을 공급할 때 휴대 단말 측에서의 전력 값에 의거하여 송출 전력을 발생을 위한 공진 주파수를 적응적으로 조절하는데 적합한 전력 송출 장치와 이를 이용한 비접촉 무선 전원 공급 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact wireless power supply technique, and more particularly, to adaptively adjust the resonant frequency for generating the transmission power based on the power value at the portable terminal side when supplying the transmission power from the power transmitter to the portable terminal side. The present invention relates to a power supply device suitable for the present invention, a non-contact wireless power supply system using the same, and a method thereof.
잘 알려진 바와 같이, 휴대 기기, 예컨대 휴대폰, DMB 단말기, 위성 단말기, PDA, PMP, MP3, MP3P 등과 같은 휴대 단말에는 충전용 배터리가 내장되는데, 이러한 충전용 배터리는 충전용 접촉 단자(접촉 전극)를 갖는 거치대를 이용하거나 혹은 컴퓨터에 구비된 USB 포트와의 접속을 이용하는 접촉식 충전 방식이 주로 이용되고 있다.As is well known, portable devices, such as mobile phones, DMB terminals, satellite terminals, PDAs, PMPs, MP3s, MP3Ps, etc., have built-in rechargeable batteries, which are equipped with a charging contact terminal (contact electrode). Contact charging methods using a holder having a connection or a connection with a USB port provided in a computer are mainly used.
그러나, 휴대 단말을 접촉식 충전 방식으로 충전하는 종래 방법의 경우 휴대 단말을 충전용 거치대에 고정시키거나 혹은 USB 커넥터를 통해 컴퓨터의 USB 포트에 연결해야 하는 등 많은 사용상의 불편이 초래되는 것을 감수할 수밖에 없었다.However, in the conventional method of charging a mobile terminal using a contact charging method, it may take a lot of inconveniences such as fixing the mobile terminal to a charging cradle or connecting to a USB port of a computer through a USB connector. There was no choice but to.
특히, 이러한 접촉식 충전 방식의 경우, 접촉에 기인하는 전기적인 충격의 문제, 외부로 노출된 접촉 전극이 외적 요인으로 인해 손상되는 문제, 먼지 등에 기인하는 접촉 불량의 문제, 물리적인 접촉에 기인하는 기기 손상의 문제 등과 같은 다양한 문제점들을 수반할 수밖에 없었다.In particular, in the case of such a contact charging method, a problem of electric shock due to contact, a problem of externally damaged contact electrodes due to external factors, a problem of poor contact due to dust, and physical contact It was accompanied by various problems such as the problem of device damage.
위와 같은 문제점들을 개선하기 위한 하나의 방편으로서, 근래 들어서는 접촉식 충전 방식이 아닌 비접촉식 충전 방식에 대한 기술, 예컨대 분리형 변압기를 이용하는 기술이 개발되어 휴대 단말들에 적용되고 있다.As one method for improving the above problems, recently, a technology for a non-contact charging method, for example, using a separate transformer has been developed and applied to portable terminals instead of a contact charging method.
이와 같이 분리형 변압기 등을 이용하는 비접촉식 충전 방식에서는 무접점 충전기(전력 송출 장치) 측에 1차측 코일 모듈을 내장하고, 휴대 단말의 배터리 팩 측에 2차측 코일 모듈을 내장하는 구조를 가지며, 이러한 구조를 통한 유도 기전력을 이용하여 휴대 단말의 배터리를 충전(또는 휴대 단말에서의 동작 전원 공급)하게 된다.As described above, in the non-contact charging method using a separate transformer or the like, a primary coil module is built in a contactless charger (power transmitting device) and a secondary coil module is built in a battery pack side of a mobile terminal. The induced electromotive force is used to charge the battery of the mobile terminal (or supply operating power in the mobile terminal).
즉, 종래의 방식에 따르면, 전력 송출 장치는 송출 장치 측의 1차 코일에 최적화 고정된 공진 주파수에 의거한 송출 전력의 발생을 통해 휴대 단말 측으로 전력을 송신한다.That is, according to the conventional method, the power transmission device transmits power to the portable terminal side through generation of transmission power based on the resonance frequency optimized and fixed to the primary coil on the transmission device side.
따라서, 휴대 단말 사용자들은 이러한 비접촉 전원 충전 기법을 이용하는 간단한 방식을 통해 자신이 보유한 휴대 단말에 내장된 배터리를 충전할 수 있다. 물 론, 배터리 충전 뿐만 아니라 비접촉 전원 공급을 통해 휴대 단말에서 필요로 하는 동작 전원을 제공받을 수도 있다.Therefore, the mobile terminal users can charge the battery built in the mobile terminal possessed by the user through a simple method using the non-contact power charging method. Of course, not only the battery charging but also the contactless power supply may be provided with the operating power required by the mobile terminal.
한편, 휴대 단말 측에서 필요로 하는 전력을 비접촉 방법으로 무선 송신하는 전술한 종래 방식은 휴대 단말이 전력 송출 장치의 전력 공급 영역에 접근할 때 휴대 단말의 접근을 인식하기 위해 기계적인 스위치나 무선 통신기능을 추가하고, 스위치의 상태나 수신된 단말 정보를 판단하여 전력 송출의 여부를 결정함으로써 필요한 경우에만 전력을 송출하여 전력 낭비를 방지한다.On the other hand, the above-described conventional method of wirelessly transmitting power required by the portable terminal side in a non-contact method is a mechanical switch or wireless communication to recognize the approach of the portable terminal when the portable terminal approaches the power supply region of the power transmission device. By adding a function and determining the power supply by determining the state of the switch or the received terminal information, power is sent only when necessary to prevent waste of power.
일반적으로, 송신측(전력 송출 장치)과 수신측(휴대 단말)의 공진 조건이 일치할 때 전력 전달 효율이 최대가 되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 전력 전달의 효율성 제고를 위해서는 송신측과 수신측의 공진 조건을 최적으로 맞추어 주는 것이 매우 중요하다.In general, it is known that the power transfer efficiency is maximized when the resonance conditions of the transmitting side (power transmitting device) and the receiving side (portable terminal) match. Therefore, in order to improve the efficiency of power transmission, it is very important to optimally adjust the resonance conditions of the transmitting side and the receiving side.
다른 한편, 전력 전달에 있어서, 송신 전력량과 수신 전력량이 일치하는 것이 가장 이상적인 것이라고 볼 수 있는데, 이것은 단지 이상일 뿐 전력 전달 경로 상에서 발생하는 여러 가지 외적 요인 등에 기인하여 송신 전력량에 비해 수신 전력량이 작아지는 것이 현실이다.On the other hand, in power delivery, it may be considered that it is most ideal that the transmit power amount and the receive power amount match, which is merely an abnormality and the received power amount becomes smaller than the transmit power amount due to various external factors occurring on the power transmission path. Is the reality.
그렇지만, 휴대 단말 측에서의 수신 전력량을 체크하고, 이와 같이 체크된 수신 전력량에 의거하여 송신측에서의 송출 전력 발생을 위한 공진 주파수를 적응적으로 조절해 줄 수 있다면, 전력 전달 효율을 극대화할 수 있을 것이다.However, if it is possible to check the amount of received power at the portable terminal side and adaptively adjust the resonant frequency for generation of outgoing power at the transmitter side based on the checked amount of received power, the power transfer efficiency may be maximized.
그러나, 전술한 종래 방식은, 휴대 단말의 접근이 확인되면 고정된 공진 주파수만을 이용하여 송출 전력을 발생하기 때문에, 전력 전달 경로 상에서의 외적 요인(송수신부간의 비정합 등)에 기인하여 수신 전력량의 감소가 발생할 경우 이에 적절하게 대응하지 못하는 문제, 즉 전력 전달 효율이 저하되는 문제가 있다.However, in the conventional method described above, when the approach of the portable terminal is confirmed, the transmission power is generated using only a fixed resonance frequency. If a reduction occurs, there is a problem in that it does not respond properly, that is, the power transmission efficiency is lowered.
본 발명은, 일 관점의 일 형태에 따라, 휴대 단말의 접근 감지에 응답한 전력 전달 모드의 실행을 위해 제어 수단에 의해 결정된 공진 주파수 값에 의거하여 송출 전력을 생성하는 전원 발생 수단과, 상기 생성된 송출 전력을 상기 휴대 단말 측에 구비된 타측 무선 전력 수신 수단으로 유기시키는 일측 무선 전력 송신 수단과, 상기 휴대 단말 측에 구비된 타측 무선 통신 수단으로부터 무선 송출되는 상기 휴대 단말의 정보 데이터를 수신하는 일측 무선 통신 수단과, 수신된 상기 정보 데이터를 변조 전의 원 신호로 복조하는 수단과, 상기 복조된 정보 데이터에 포함된 전력 값에 의거하여 상기 송출 전력의 발생을 위한 공진 주파수 값을 적응 조절하고, 이 적응 조절된 공진 주파수 값을 상기 전원 발생 수단으로 제공하는 상기 제어 수단을 포함하는 전력 송출 장치를 제공한다.The present invention provides, according to one aspect of the present invention, power generation means for generating outgoing power based on a resonance frequency value determined by a control means for execution of a power delivery mode in response to proximity detection of a portable terminal; Receiving one side wireless power transmission means for releasing the transmitted power to the other side wireless power receiving means provided on the portable terminal side, and information data of the portable terminal wirelessly transmitted from the other side wireless communication means provided on the portable terminal side; Adaptively adjusting a resonant frequency value for generation of the transmission power based on one side wireless communication means, means for demodulating the received information data into the original signal before modulation, and a power value included in the demodulated information data, The control means for providing this adaptively adjusted resonant frequency value to the power generation means. It provides a signal transmission apparatus.
본 발명은, 휴대 단말의 접근 감지에 응답한 전력 전달 모드의 실행을 위해 제어 수단에 의해 결정된 공진 주파수 값에 의거하여 송출 전력을 생성하는 전원 발생 수단과, 상기 생성된 송출 전력을 상기 휴대 단말 측에 구비된 타측 무선 송수신 수단으로 유기시키는 일측 무선 송수신 수단과, 상기 일측 무선 송수신 수단에서의 유도 기전력 유기를 통해 상기 타측 무선 송수신 수단으로부터 수신되는 상기 휴대 단말에서의 전력 값을 변조 전의 원 신호로 복조하는 수단과, 상기 복조된 전력 값에 의거하여 상기 송출 전력의 발생을 위한 공진 주파수 값을 적응 조절하고, 이 적응 조절된 공진 주파수 값을 상기 전원 발생 수단으로 제공하는 상기 제어 수단을 포함하는 전력 송출 장치를 제공한다.The present invention provides power generation means for generating outgoing power based on a resonant frequency value determined by a control means for executing a power delivery mode in response to the approach detection of the portable terminal, and the generated outgoing power on the portable terminal side. Demodulates the power value of the mobile terminal received from the other wireless transmission / reception means through the induced electromotive force induced by the one wireless transmission / reception means into the original signal before modulation And power supply means for adaptively adjusting a resonant frequency value for generation of the output power based on the demodulated power value, and providing the adaptively adjusted resonant frequency value to the power generation means. Provide the device.
본 발명은, 다른 관점의 일 형태에 따라, 전력 전달 모드의 실행 중에 휴대 단말 측으로부터 무선 송출되어 일측 무선 통신 수단을 통해 수신되는 상기 휴대 단말 측에서의 전력 값에 의거하여 공진 주파수 값을 적응 조절하고, 이 적응 조절된 공진 주파수 값에 의거하여 생성되는 송출 전력을 일측 무선 전력 송신 수단을 통해 유기시켜 상기 휴대 단말 측으로 전달하는 전력 송출 장치와, 타측 무선 전력 수신 수단에서의 유도 기전력 유기를 통해 수신되는 상기 송출 전력에 상응하는 전력용 무선신호를 상기 휴대 단말 측에서 사용 가능한 직류 전원으로 변환하여 출력하고, 상기 전력 전달 모드의 실행 중에 상기 휴대 단말 측에서의 전력 값을 검출하며, 이 검출된 전력 값을 타측 무선 통신 수단을 통해 무선 송출하여 상기 전력 송출 장치 측으로 전달하는 휴대 단말을 포함하는 비접촉 무선 전원 공급 시스템을 제공한다.According to one aspect of the present invention, the resonant frequency value is adaptively adjusted based on the power value at the portable terminal side which is wirelessly transmitted from the portable terminal side during execution of the power transfer mode and received via the one side wireless communication means, A power transmission device configured to induce transmission power generated on the basis of the adaptively adjusted resonant frequency value through one wireless power transmission means, and transmit the power to the portable terminal; and received through induced electromotive force in the other wireless power reception means. Converts and outputs a power radio signal corresponding to the transmission power to a DC power source usable on the portable terminal side, detects the power value on the portable terminal side during execution of the power transfer mode, and converts the detected power value to the other side wireless Radio transmission through communication means and transfer to the power transmission device side It provides a contactless wireless power supply system comprising a portable terminal.
본 발명은, 다른 관점의 다른 형태에 따라, 전력 전달 모드의 실행 중에 휴대 단말 측으로부터 제공되는 전력 값에 의거하여 공진 주파수 값을 적응 조절하고, 이 적응 조절된 공진 주파수 값에 의거하여 생성되는 송출 전력을 일측 무선 송수신 수단을 통해 유기시켜 상기 휴대 단말 측으로 송신하는 전력 송출 장치와, 타측 무선 송수신 수단에서의 유도 기전력 유기를 통해 수신되는 상기 송출 전력에 상응하는 전력용 무선신호를 상기 휴대 단말 측에서 사용 가능한 직류 전원으로 변 환하여 출력하고, 상기 전력 전달 모드의 실행 중에 상기 휴대 단말 측에서의 전력 값을 검출하며, 이 검출된 전력 값을 상기 타측 무선 송수신 수단을 통해 상기 전력 송출 장치 측으로 송신하는 휴대 단말을 포함하는 비접촉 무선 전원 공급 시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention adaptively adjusts the resonant frequency value based on the power value provided from the portable terminal side during execution of the power transfer mode, and outputs generated based on the adaptively adjusted resonant frequency value. A power transmitting device for discharging power through one side wireless transmitting and receiving unit to the portable terminal, and a power wireless signal corresponding to the transmitting power received through induced electromotive force in the other wireless transmitting and receiving unit at the portable terminal side A portable terminal which converts and outputs into a usable DC power source, detects a power value on the portable terminal side during execution of the power transfer mode, and transmits the detected power value to the power transmitting device side through the other wireless transmission / reception means. It provides a contactless wireless power supply system comprising a.
본 발명은, 또 다른 관점의 일 형태에 따라, 휴대 단말이 전력 송출 장치의 전력 공급 영역에 접근할 때 일측 무선 전력 송신 수단 및 타측 무선 전력 수신 수단 간의 유도 기전력 유기를 통해 상기 전력 송출 장치에서 생성한 송출 전력을 상기 휴대 단말 측으로 무선 송출하는 전력 전달 모드를 실행하는 과정과, 상기 타측 무선 전력 수신 수단을 통해 수신되는 상기 송출 전력에 상응하는 전력용 무선신호를 상기 휴대 단말 측에서 사용 가능한 직류 전원으로 변환하여 출력하는 과정과, 상기 전력 전달 모드의 실행 중에 상기 휴대 단말 측에서의 전력 값을 검출하고, 이 검출된 전력 값을 타측 무선 통신 수단을 통해 무선 송출하여 상기 전력 송출 장치 측의 일측 무선 통신 수단으로 전달하는 과정과, 상기 일측 무선 통신 수단을 통해 수신되는 상기 전력 값에 의거하여 상기 송출 전력의 발생을 위한 공진 주파수 값을 적응 조절하는 과정과, 상기 적응 조절된 공진 주파수 값을 이용하여 상기 송출 전력을 생성하는 과정을 포함하는 비접촉 무선 전원 공급 방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, when the portable terminal approaches the power supply region of the power transmitting device, the present invention generates the power transmitting device through induced electromotive force between one wireless power transmitting means and the other wireless power receiving means. Performing a power transmission mode for wirelessly transmitting one transmission power to the portable terminal side; and a direct current power source capable of using the portable terminal side with a power radio signal corresponding to the transmission power received through the other wireless power receiving means. A power value at the portable terminal side during the execution of the power transfer mode, and outputs the detected power value wirelessly through the other wireless communication means to transmit one side of the power transmission device side. Forwarding the received message to the electronic device; On the basis of the values it provides a process and a non-contact wireless power supply method comprising the step of generating the transmission power by using the adaptive adjustment of the resonance frequency value adapted to adjust the resonance frequency value for the generation of the transmission power.
본 발명은, 또 다른 관점의 다른 형태에 따라, 휴대 단말이 전력 송출 장치의 전력 공급 영역에 접근할 때 일측 및 타측 무선 송수신 수단 간의 유도 기전력 유기를 통해 상기 전력 송출 장치에서 생성한 송출 전력을 상기 휴대 단말 측으로 무선 송출하는 전력 전달 모드를 실행하는 과정과, 상기 타측 무선 송수신 수단을 통해 수신되는 상기 송출 전력에 상응하는 전력용 무선신호를 상기 휴대 단말 측에서 사용 가능한 직류 전원으로 변환하여 출력하는 과정과, 상기 전력 전달 모드의 실행 중에 상기 휴대 단말 측에서의 전력 값을 검출하고, 이 검출된 전력 값을 상기 일측 및 타측 무선 송수신 수단 간의 유도 기전력 유기를 통해 상기 전력 송출 장치 측으로 송신하는 과정과, 수신되는 상기 전력 값에 의거하여 상기 송출 전력의 발생을 위한 공진 주파수 값을 적응 조절하는 과정과, 상기 적응 조절된 공진 주파수 값을 이용하여 상기 송출 전력을 생성하는 과정을 포함하는 비접촉 무선 전원 공급 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, when the portable terminal approaches the power supply region of the power transmission device, the transmission power generated by the power transmission device through the induced electromotive force between one side and the other wireless transmission and reception means Executing a power transmission mode wirelessly transmitting to the portable terminal, and converting and outputting a power radio signal corresponding to the outgoing power received through the other wireless transmission / reception means into a DC power source usable by the portable terminal; And detecting a power value at the portable terminal side during execution of the power transfer mode, and transmitting the detected power value to the power transmitting device side through induced electromotive force induced between the one side and the other wireless transmitting and receiving means; A resonance note for generation of the output power based on the power value Using the process of adaptation to adjust the number and value, the adaptive control of the resonance frequency value, and provides the non-contact wireless power supply method comprising the step of generating the transmission power.
본 발명은, 휴대 단말로의 전력 전달 모드를 실행할 때 휴대 단말 측에서 검출한 전력 값에 의거하여 송출 전력의 발생을 위한 공진 주파수 값을 적응적으로 조절함으로써, 전력 송출 장치에서 휴대 단말로의 전력 전달 효율을 더욱 증진시킬 수 있다.The present invention, by executing the power transfer mode to the portable terminal, by adaptively adjusting the resonant frequency value for the generation of the transmission power based on the power value detected by the portable terminal, the power from the power transmission device to the portable terminal It is possible to further enhance the transfer efficiency.
본 발명의 기술요지는, 전력 전달 모드의 실행을 위해 휴대 단말의 접근이 확인되면 고정된 공진 주파수로 송출 전력을 발생하여 휴대 단말 측으로 송신하는 전술한 종래 방식과는 달리, 휴대 단말로의 전력 전달 모드를 실행할 때 휴대 단말 측에서 검출한 전력 값에 의거하여 송출 전력의 발생을 위한 공진 주파수 값을 적 응 조절하며, 이와 같이 적응 조절된 공진 주파수에 의거하여 송출 전력을 발생시킨다는 것으로, 본 발명은 이러한 기술적 수단을 통해 종래 방식에서의 문제점들을 효과적으로 개선할 수 있다.The technical gist of the present invention is different from the above-described conventional method of generating transmission power at a fixed resonance frequency and transmitting it to the portable terminal when the access of the portable terminal is confirmed to execute the power transfer mode. When the mode is executed, the resonance frequency value for generation of transmission power is adaptively adjusted based on the power value detected by the portable terminal, and the transmission power is generated based on the adaptively adjusted resonance frequency. Through these technical means, problems in the conventional manner can be effectively improved.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
[실시 예1]Example 1
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 비접촉 무선 전원 공급 시스템의 블록구성도로서, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비접촉 무선 전원 공급 시스템의 블록구성도로서, 크게 구분해 볼 때, 전력 송출 장치(110)와 휴대 단말(120)을 포함하며, 본 발명의 전력 송출 장치(110)는 제어 블록(111), 전원 발생 블록(113), 무선 전력 송신 블록(115), 무선 통신 블록(117) 및 신호 처리 블록(119) 등을 포함하고, 휴대 단말(120)은 무선 전력 수신 블록(121), 신호 처리 블록(122), 제어 블록(123), 전원 처리 블록(124), 전력 센서(125) 및 무선 통신 블록(126) 등을 포함한다. 즉, 본 실시 예의 비접촉 무선 전원 공급 시스템을 구성하는 전력 송출 장치(110)와 휴대 단말(120) 간에는 하나의 전력 전달 경로와 다른 하나의 데이터 통신 경로가 구비된다.1 is a block diagram of a contactless wireless power supply system according to a first embodiment of the present invention, Figure 1 is a block diagram of a contactless wireless power supply system according to a preferred embodiment of the present invention, when largely divided And a
여기에서, 본 발명의 전력 송출 장치(110)는, 예컨대 패드 타입, 컵 타입, 바구니 타입 등과 같은 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 휴대 단말(120)은, 예컨대 휴대폰, DMB 단말기, 위성 단말기, PDA, PMP, MP3, MP3P, 디지털 카메라, 캠코더, 노트북 컴퓨터 등이 될 수 있다.Here, the
도 1을 참조하면, 제어 블록(111)은, 예컨대 전력 송출 장치에서의 전반적인 동작 제어를 수행하는 마이크로프로세서 등을 포함하는 것으로, 휴대 단말(120)이 장치 내 일정 위치(전력 공급 영역)로 접근하는 것을 감지하는데 필요한 주기적인 최소의 전력 송출을 위한 제어신호를 생성하여 전원발생 블록(113)에 제공하고, 후술하는 신호 처리 블록(119)으로부터 단말 조건 정보가 전달(수신)될 때 그 조건 정보에 상응하는 전력을 발생시키기 위한 전력 송출 제어 값(즉, 공진 주파수 값)을 생성하여 전원 발생 블록(113)으로 제공하는 등의 기능을 제공한다. Referring to FIG. 1, the
여기에서, 단말 조건 정보는, 휴대 단말(120)이 장치의 전력 공급 영역에 접근한 시점에 휴대 단말(120)로부터 제공되는 정보인 것으로, 예컨대 휴대 단말의 고유번호, 휴대 단말의 수신 전력, 배터리 용량, 배터리 충전 상태, 배터리 온도 등이 될 수 있다.Here, the terminal condition information is information provided from the
또한, 제어 블록(111)은 신호 처리 블록(119)으로부터 제공되는 전력 값(즉, 휴대 단말(120) 측에서의 검출 전력 값)에 의거하여 공진 주파수 값을 적응 조절하며, 이 적응 조절된 공진 주파수 값을 전력 송출 제어 값으로서 전원 발생 블록(113)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다. 여기에서, 공진 주파수 값을 적응 조절한다는 것은, 예컨대 현재의 기준 주파수가 100kHz라고 가정할 때 80-120kHz 대역에서의 주파수 스윙(일종의 오토 튜닝 개념)을 통해 수신 전력량이 최대가 되는 최적 주파수를 찾는 것을 의미한다.Further, the control block 111 adaptively adjusts the resonance frequency value based on the power value provided from the signal processing block 119 (that is, the detected power value on the
다음에, 전원 발생 블록(113)은, 예컨대 전원 입력단, 정류 회로, 스위칭 회로, 공진 회로 등을 포함하는 것으로, 제어 블록(111)으로부터 제공되는 전력 송출 제어 값에 의거하여 고주파의 교류 전원(송출 전력)을 발생하며, 이와 같이 발생되는 고주파의 교류 전원은 무선 전력 송신 블록(115)으로 전달된다. 여기에서, 고주파 교류 전원의 주파수는 휴대 단말의 접근을 감시하는 경우에는 미리 고정된 값이고, 접근이 확인되면 주파수 스윙 과정을 거쳐 송신(장치) 측과 수신(휴대 단말) 측의 커플링이 최적이 되는 주파수를 의미한다.Next, the
그리고, 무선 전력 송신 블록(115)은, 예컨대 권선된 코일 구조를 갖는 분리형 변압기의 1차측 코일 등으로 구성될 수 있는 것으로, 전원 발생 블록(113)으로부터 무선 송신을 위한 교류 전원(송출 전력)이 전달될 때 유도 기전력에 의거하여 이를 휴대 단말(120) 측에 구비된 무선 전력 수신 블록(121)으로 전력을 전달하는 기능을 제공한다. 즉, 무선 전력 송신 블록(115)은 장치와 단말 간을 무선 접속시키는 하나의 전력 통신 경로로서 기능한다.The wireless
이어서, 무선 통신 블록(117)은, 예컨대 유도 기전력 유기, RF 통신, 광(LED) 통신, 적외선 통신 등과 같은 다양한 무선 근거리 통신 기법 중의 하나를 선택 적용할 수 있는 것으로, 단말 측의 무선 통신 블록(126)으로부터 무선 송출되는 무선신호, 즉 접근 응답신호, 단말 조건 정보 신호, 단말 측의 전력 값 신호 등을 수신하여 신호 처리 블록(119)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다. 즉, 무선 통신 블록(117)은 장치와 단말 간을 무선 접속시키는 다른 하나의 데이터 통신 경 로로서 기능한다.Subsequently, the
그리고, 신호 처리 블록(119)은 무선 통신 블록(117)을 통해 수신되는 휴대 단말(120) 측으로부터의 무선신호, 예컨대 접근 응답신호, 단말 조건 정보, 전력 값 등에 대한 무선신호(단말 측 무선 통신 블록(126)으로 무선 송출되어 수신한 무선신호)를 전달받아 변조 전의 원 신호로 복조 및 디코딩하고, 이와 같이 디코딩된 접근 응답신호, 단말 조건 정보, 전력 값 등을 제어 블록(111)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다.In addition, the
다시 도 1을 참조하면, 휴대 단말(120) 측에 구비되는 무선 전력 수신 블록(121)은, 예컨대 권선된 코일 구조를 갖는 분리형 변압기의 2차측 코일 등으로 구성될 수 있는 것으로, 전력 송출 장치(110) 측에 구비된 무선전력 송신 블록(115)과의 유도 기전력 유기를 통해 전력을 수신하여 전원 처리 블록(124)으로 전달하는 기능을 제공한다.Referring back to FIG. 1, the wireless
이때, 전원 처리 블록(124)으로 수신된 전력의 일부는 후술할 제어 블록(123)의 동작전원으로 사용된다. 휴대 단말(120)이 전력 송출 장치(110)에 접근하여 무선 전력 수신 블록(121)에서 수신된 전력이 전원 처리 블록(124)을 거쳐 제어블록(123)으로 전달되면 휴대 단말이 동작을 시작한다.At this time, a part of the power received by the
다음에, 무선 통신 블록(126)은 휴대 단말이 동작을 시작한 후 제어블록(123)으로부터 신호처리 블록(122)을 거쳐 전달된 응답신호를 장치 측의 무선 통신 블록(117)으로 무선 송출한다. 장치 측 무선 통신 블록(117)에서 최초 응답 신호가 감지되면 전력 송출 장치(110)는 주파수 스윙 과정을 시작한다. 장치 측의 주 파수 스윙 과정 동안 휴대 단말(120) 측의 무선 통신 블록(126)으로부터 장치 측의 무선 통신 블록(117)으로 전달된 단말 측 정보(즉, 전력 값을 포함하는 정보 데이터)는 최대 전력 전달을 위한 최적의 주파수를 결정하는데 사용된다. 최초 접근 인식으로부터 주파수 스윙 과정은 매우 빠른 시간 안에 종료될 수 있다.Next, the
또한, 신호 처리 블록(122)은 제어 블록(123)으로부터 단말 조건 정보 데이터 또는 전력 값 등의 응답신호 데이터가 수신되면 이를 엔코딩하고 무선 송출 가능한 신호로 변조한 후 무선 통신 블록(126)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다.In addition, when the
다음에, 제어 블록(123)은, 예컨대 휴대 단말의 전반적인 동작 제어를 수행하는 마이크로프로세서 등을 포함하는 것으로, 무선 전력 수신 블록(121)에 전력이 수신되면 전원 처리 블록(124)을 통해 동작 전원을 공급 받아 단말 정보를 생성(또는 인출)한 후 이를 신호 처리 블록(122)으로 전달하고, 휴대 단말이 유도 기전력에 의거한 전원 공급 모드를 수행할 때 수신된 전력용 무선신호를 처리하는데 필요로 하는 각종 제어신호를 발생하여 전원 처리 블록(124)에 제공하는 등의 기능을 제공한다. 여기에서, 단말 조건 정보는, 예컨대 휴대 단말의 고유번호, 휴대 단말의 수신 전력, 배터리 용량, 배터리 충전 상태, 배터리 온도 등을 선택적으로 포함할 수 있는 것으로, 이러한 단말 조건 정보는 도시 생략된 각종 센서로부터 제공되어 내부 메모리에 저장된 정보이거나 혹은 기 규정되어 메모리에 저장되어 있는 정보일 수 있다.Next, the
또한, 제어 블록(123)은 전원 공급 모드(장치 측에서의 전력 전달 모드)를 수행할 때 전력 센서(125)로부터 전력 값(검출 전압/전류에 의한 부하 전력 값)이 각각 제공되면 이를 휴대 단말 측의 정보 데이터로서 신호 처리 블록(122)으로 전달하는 등의 기능을 제공하는데, 이러한 전력 값의 검출 및 송신은 전원 공급 모드(장치 측에서의 전력 전달 모드)를 수행하는 동안에 기 설정된 일정 주기로 반복하여 실행된다. 여기에서, 전력 값은 직류로 변환하기 전에 검출한 교류 전력 값이거나 혹은 직류로 변환한 후에 검출한 직류 전력 값일 수 있다.In addition, the
이를 위하여, 전력 센서(125)에서는 전원 공급 모드의 수행 초기 또는 수행 중에 휴대 단말 측에서의 부하 전력 값을 일정 주기로 검출하여 제어 블록(123)으로 제어 블록(123)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다. 이러한 전력 센서(125)는, 예컨대 전압 센서와 전류 센서로 구성할 수 있다.To this end, the
마지막으로, 전원 처리 블록(124)은, 예컨대 정류회로, 필터링 회로, 전압/전류 제어회로 등을 선택적으로 포함하는 것으로, 제어 블록(123)으로부터 제공되는 각종 제어신호에 의거하여, 무선 전력 수신 블록(121)을 통해 수신되는 전력용 무선신호(고주파 교류 전원)에 대한 정류, 필터링 등의 처리를 수행하며, 이를 통해 전력용 무선신호를 휴대 단말에서 사용하기에 적합한 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 여기에서, 출력되는 직류 전원은 휴대 단말에 내장된 배터리(도시 생략)의 충전 전원으로 제공되거나 혹은 휴대 단말의 동작 전원으로 제공될 수 있다.Finally, the power
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시 예에 따른 비접촉 무선 전원 공급 시스템을 이용하여 본 발명에 따라 휴대 단말 측에서 필요로 하는 전력을 무선 공급하는 일련의 과정에 대하여 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다.Next, FIGS. 1 and 3 will be described with respect to a series of procedures for wirelessly supplying power required by the portable terminal according to the present invention using the non-contact wireless power supply system according to the present embodiment having the above-described configuration. It demonstrates with reference.
도 3은 본 발명에 따라 비접촉 방식으로 전력 송출 장치 측에서 휴대 단말로 무선 전력을 적응적으로 공급하는 과정을 도시한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process of adaptively supplying wireless power to a portable terminal from a power transmission device side in a non-contact manner according to the present invention.
도 3을 참조하면, 전력 송출 장치(110)는 대기 모드를 수행하는 중에 무선 전력 송신 블록(115)을 통해 기 설정된 일정 주파수로 주기적으로 전력을 송출하고무선 통신 블록(117)을 통해 휴대 단말(120)의 접근을 감시한다(단계 302).Referring to FIG. 3, the
한편, 휴대 단말(120)은 무선 전력전달이 가능한 위치에 접근하게 되면, 휴대 단말의 제어 블록(123)이 전원 처리 블록(124)으로부터 전력을 전달받아 동작을 시작한다.On the other hand, when the
또한, 제어 블록(123)에서는 단말 조건 정보를 생성 또는 인출하여 신호 처리 블록(122)으로 전달하고, 신호 처리 블록(122)에서는 단말 조건 정보를 엔코딩하고 무선 송출 가능한 신호로 변조한 후 무선 통신 블록(126)으로 전달하며, 그 결과 단말 조건 정보에 상응하는 무선신호가 무선 통신 블록(126)으로부터 무선 송출되어 전력 송출 장치(110) 측에 구비된 무선 통신 블록(117)으로 최초 전달(수신)됨으로써, 단말 조건 정보가 전력 송출 장치(110) 측으로 무선 송출되어 장치와 단말 간의 접근이 서로 인식된다(단계 304). 여기에서, 단말 조건 정보는, 전력 송출 장치(110) 측에서의 공급 전력 발생 제어를 위한 정보를 포함한 것으로, 예컨대 휴대 단말의 고유번호, 휴대 단말의 수신 전력, 배터리 용량, 배터리 충전 상태, 배터리 온도 등을 선택적으로 포함할 수 있다.In addition, the
이어서, 전력 송출 장치(110) 측의 신호 처리 블록(119)에서는 무선 통신 블록(117)을 통해 수신되는 단말 조건 정보에 대한 신호 처리(변조 전의 원 신호로의 복조, 디코딩 등)를 수행한 후 디코딩된 단말 조건 정보를 제어 블록(111)으로 전 달한다(단계 306).Subsequently, the
다시, 제어 블록(111)에서는 신호 처리 블록(119)으로부터 전달된 최초 단말 조건 정보에 상응하는 전력의 발생을 위한 제어신호, 즉 휴대 단말의 종류에 따라 구분되어 기 메모리에 설정된 동작 주파수 범위의 시작 주파수를 갖는 전력의 발생을 위한 클럭 신호를 포함하는 전력 송출 제어 값(또는 전력 송출 제어신호)을 생성하여 전원 발생 블록(113)으로 전달하여 주파수 스윙 과정을 시작한다(단계 308).In the
이에 응답하여, 전원 발생 블록(113)에서는 제어 블록(111)으로부터 제공되는 전력 송출 제어 값에 의거하여 고주파의 교류 전원을 발생하며, 이와 같이 발생되는 교류 전원이 무선 전력 송신 블록(115)으로 전달됨으로써, 전력용 유도 기전력이 휴대 단말(120) 측에 구비된 무선 전력 수신 블록(121)으로 유기된다(단계 310).In response, the
따라서, 유도 기전력에 의해 장치 측의 무선 전력 송신 블록(115)으로부터 단말 측의 무선 전력 수신 블록(121)으로 유기된 전력은 전력 센서(125)로부터 측정되어 휴대 단말 측의 제어블록(123)으로 전달되고, 제어블록(1123)은 전달받은 전력 값을 단말 정보에 실어 신호 처리 블록(122)으로 전달하며, 무선 통신 블록(126)을 통해 수신된 전력 값이 전력 송출 장치(110) 측으로 무선 전달된다. Therefore, the power induced by the induced electromotive force from the wireless
다시, 전력 송출 장치(110) 측의 신호 처리 블록(119)에서는 무선 통신 블록(117)을 통해 수신되는 단말 정보에 대한 신호 처리(변조 전의 원 신호로의 복조, 디코딩 등)를 수행한 후 제어 블록(111)으로 전달한다(단계 312).In the
이에 응답하여, 제어 블록(111)에서는 수신된 신호로부터 전력 값을 검출하고(단계 314), 비교를 위해 동작 주파수와 함께 내부 램에 저장하면 오토 튜닝을 위한 첫 번째 사이클이 완료된다. 두 번째 사이클은 미리 정의된 주파수 간격에 따라 다음 동작 주파수를 결정하고 단계 308로 복귀한다. 앞서 설명한 절차에 따라 두 번째 사이클이 종료되면 검출된 전력 값을 첫 번째 사이클에서의 전력 값과 비교하여 더 큰 값을 주파수와 함께 메모리에 저장하고, 기 설정된 주파수 스윙 범위와 간격에 따라 결정된 사이클 수만큼 반복한다(단계 316).In response, the
이때 휴대 단말로 전달되는 전력은 기 결정된 주파수 범위 내에서 피크를 기록한 후 감소하기 때문에 감소 시점에서 사이클을 종료할 수도 있다.At this time, since the power delivered to the mobile terminal decreases after recording a peak within a predetermined frequency range, the cycle may be terminated at the time of reduction.
그 결과, 휴대 단말의 종류에 따라 기 결정된 주파수 영역으로부터 최대 전력 전달이 가능한 동작 주파수를 결정하고(단계 318), 이후 전원 발생 블록(113)에서는 송출 전력 조절 값(적응 조절된 공진 주파수)에 의거한 송출 전력을 발생하여 무선 전력 송신 블록(115)으로 전달하게 된다(단계 320).As a result, an operating frequency capable of delivering maximum power from a predetermined frequency range is determined according to the type of portable terminal (step 318), and then, in the
즉, 본 실시 예에 따르면, 전력 송출 장치가 휴대 단말로의 전력 전달 모드를 실행할 때, 전력 전달을 위한 경로가 아닌 별도의 데이터 통신 경로를 통해 휴대 단말 측으로부터 제공되는 전력 값에 따라 결정되는 공진 주파수를 이용함으로써, 수신 전력량이 최적이 되도록 장치 측에서의 송출 전력량 발생을 적응적으로 조절할 수 있다.That is, according to the present embodiment, when the power transmission device executes the power transfer mode to the portable terminal, the resonance is determined according to the power value provided from the portable terminal side through a separate data communication path rather than a path for power transfer. By using the frequency, it is possible to adaptively adjust the generation of the output power amount at the apparatus side so that the reception power amount is optimal.
[실시 예2]Example 2
도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 비접촉 무선 전원 공급 시스템의 블록구성도로서, 크게 구분해 볼 때, 전력 송출 장치(210)와 휴대 단말(220)을 포함하며, 본 발명의 전력 송출 장치(210)는 제어 블록(211), 전원 발생 블록(213), 무선 송수신 블록(215) 및 신호 처리 블록(217) 등을 포함하고, 휴대 단말(220)은 무선 송수신 블록(221), 신호 처리 블록(222), 제어 블록(223), 전원 처리 블록(224) 및 전력 센서(225) 등을 포함한다. 즉, 본 실시 예의 비접촉 무선 전원 공급 시스템을 구성하는 전력 송출 장치(210)와 휴대 단말(220) 간에는 하나의 무선 통신 경로가 구비된다.FIG. 2 is a block diagram of a non-contact wireless power supply system according to a second embodiment of the present invention. In general, the
본 실시 예에 따른 비접촉 무선 전원 공급 시스템은, 전력용 무선신호를 위한 무선 통신 경로와 휴대 단말로부터의 정보 수신을 위한 데이터 통신 경로를 각각 구비하는 전술한 실시 예1과는 달리, 하나의 무선 통신 경로를 통해 전력용 무선신호 및 휴대 단말 측의 정보(예컨대, 접근 응답신호, 단말 조건 정보, 전력 값 정보 등)를 송수신하는 것으로, 이러한 관점에서 볼 때 전술한 실시 예1과 차이점을 가지며, 정보 전달을 위한 무선 통신은, 예컨대 ASK(Amplitude Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying), FSK(Frequency Shift Keying) 등과 같은 다양한 무선 근거리 통신 기법 중의 어느 하나를 선택 적용할 수 있다.In the non-contact wireless power supply system according to the present embodiment, unlike the above-described Embodiment 1 each having a wireless communication path for power wireless signal and a data communication path for receiving information from the portable terminal, one wireless communication It transmits and receives a power radio signal and information on the portable terminal (eg, an access response signal, terminal condition information, power value information, etc.) through a path, and has a difference from the above-described Embodiment 1 in view of this. The wireless communication for transmission may selectively apply any one of various wireless short-range communication techniques such as amplitude shift keying (ASK), phase shift keying (PSK), frequency shift keying (FSK), and the like.
본 실시 예에 있어서, 전력 송출 장치(210) 측의 제어 블록(211)은 도 1의 제어 블록(111)과, 전원 발생 블록(213)은 도 1의 전원 발생 블록(113)과, 신호 처리 블록(217)은 도 1의 신호 처리 블록(119)과 기능 면에서 실질적으로 거의 동일하고, 또한 휴대 단말(220) 측의 신호 처리 블록(222)은 도 1의 신호 처리 블 록(122)과, 제어 블록(223)은 도 1의 제어 블록(123)과, 전원 처리 블록(224)은 도 1의 전원 처리 블록(124)과, 전력 센서(225)는 도 1의 전력 센서(125)와 기능 면에서 실질적으로 거의 동일하다.In the present embodiment, the control block 211 on the
따라서 이하에서는 명세서의 간결화를 위한 불필요한 중복 기재를 피하기 위하여 실질적으로 동일한 기능을 제공하는 해당 구성부재들에 대한 상세 설명을 생략한다.Therefore, hereinafter, detailed descriptions of the corresponding constituent members that provide substantially the same functions will be omitted in order to avoid unnecessary overlapping descriptions for brevity of the specification.
이를 위하여, 전력 송출 장치(210) 측의 무선 송수신 블록(215)은, 예컨대 권선된 코일 구조를 갖는 분리형 변압기의 1차측 코일 등으로 구성될 수 있는 것으로, 전원 발생 블록(213)으로부터 접근 감지 전원(미소 교류 전원) 또는 무선 송신을 위한 교류 전원(송출 전력)이 전달될 때 유도 기전력에 의거하여 이를 휴대 단말(220) 측에 구비된 무선 송수신 블록(221)으로 유기(접근 감지용 또는 전력용 무선신호의 송출)시키고, 휴대 단말(220) 측의 무선 송수신 블록(221)으로부터 무선단말 정보 신호가 유기될 때 이를 수신하여 신호 처리 블록(217)으로 전달하는 등의 기능을 제공한다.To this end, the wireless transmission and reception block 215 of the
또한, 휴대 단말(220) 측의 무선 송수신 블록(221)은, 예컨대 권선된 코일 구조를 갖는 분리형 변압기의 2차측 코일 등으로 구성될 수 있는 것으로, 전력 송출 장치(210) 측에 구비된 무선 송수신 블록(215)과의 유도 기전력 유기를 통해 무선신호(접근 감지용 또는 전력용 무선신호, 단말 조건 정보용 무선신호 등)를 송수신하는 것으로, 전력 송출 장치(210) 측의 무선 송수신 블록(215)으로부터 접근 감지 전원에 상응하는 유도 기전력(접근 인식신호)이 유기될 때 이를 수신하여 신호 처리 블록(222)으로 전달하고, 신호 처리 블록(222)으로부터 접근 감지신호에 대응하는 단말 조건 정보(엔코딩 및 변조된 단말 조건 정보에 대한 무선신호)가 전달될 때 그에 상응하는 유도 기전력을 발생시켜 전력 송출 장치(210) 측의 무선 송수신 블록(215)으로 유기(무선 송출)시키며, 전력 송출 장치(210) 측의 무선 송수신 블록(215)으로부터 고주파 교류 전원에 상응하는 유도 기전력(전력용 유도 기전력)이 유기될 때 이를 수신(전력용 무선신호의 수신)하여 전원 처리 블록(224)으로 전달하고, 신호 처리 블록(222)으로부터 변조된 전력 값이 전달될 때 그에 상응하는 유도 기전력을 발생시켜 전력 송출 장치(210) 측의 무선 송수신 블록(215)으로 유기(무선 송출)시키는 등의 기능을 제공한다.In addition, the wireless transmission /
즉, 본 실시 예의 비접촉 무선 전원 공급 시스템은, 장치 측에 구비된 무선 송수신 블록(215)과 단말 측에 구비된 무선 송수신 블록(221)이 하나의 쌍을 이루는 단일의 무선 통신 경로를 통해 전력 전달 및 휴대 단말로부터의 정보 수신 등을 실현한다.That is, in the non-contact wireless power supply system of the present embodiment, the power transmission and reception through the single wireless communication path of a pair of the wireless transmission and reception block 215 provided on the device side and the wireless transmission and reception block 221 provided on the terminal side. And reception of information from the portable terminal.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시 예에 따른 비접촉 무선 전원 공급 시스템을 이용하여 본 발명에 따라 휴대 단말 측에서 필요로 하는 전력을 무선 공급하는 일련의 과정에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.Next, FIGS. 2 and 3 will be described with respect to a series of procedures for wirelessly supplying power required by the portable terminal according to the present invention using the non-contact wireless power supply system according to the present embodiment having the above-described configuration. It demonstrates with reference.
도 3을 참조하면, 전력 송출 장치(210)는 대기 모드를 수행하는 중에 무선 송수신 블록(215)을 통해 기 설정된 일정 주파수로 주기적으로 전력을 송출하면서 휴대 단말(220)의 접근을 감시한다(단계 302).Referring to FIG. 3, the
한편, 휴대 단말(220)은 무선 전력전달이 가능한 위치에 접근하게 되면, 휴 대 단말의 제어 블록(223)이 전원 처리 블록(224)으로부터 전력을 전달받아 동작을 시작한다. 제어 블록(223)에서는 단말 조건 정보를 생성 또는 인출하여 신호 처리 블록(222)으로 전달하고, 신호 처리 블록(222)에서는 단말 조건 정보를 엔코딩하고 무선 송출 가능한 신호로 변조한 후 무선 송수신 블록(221)으로 전달하며, 그 결과 단말 조건 정보에 상응하는 무선신호가 무선 송수신 블록(221)으로부터 무선 송출되어 전력 송출 장치(210) 측의 무선 송수신 블록(215)으로 최초 전달(수신)됨으로써, 장치와 단말 간의 접근이 서로 인식된다(단계 304). 여기에서, 단말 조건 정보는, 전력 송출 장치(210) 측에서의 공급 전력 발생 제어를 위한 정보를 포함하는 것으로, 예컨대 휴대 단말의 고유번호, 휴대 단말의 수신 전력, 배터리 용량, 배터리 충전 상태 등을 선택적으로 포함할 수 있다.On the other hand, when the
이어서, 전력 송출 장치(210) 측의 신호 처리 블록(217)에서는 무선 송수신 블록(215)을 통해 수신되는 단말 조건 정보에 대한 신호 처리(변조 전의 원 신호로의 복조, 디코딩 등)를 수행한 후 디코딩된 단말 조건 정보를 제어 블록(211)으로 전달한다(단계 306).Subsequently, the
다시, 제어 블록(211)에서는 신호 처리 블록(217)으로부터 전달된 최초 단말 조건 정보에 상응하는 전력의 발생을 위한 제어신호, 즉 휴대 단말의 종류에 따라 구분되어 기 메모리에 설정된 동작 주파수 범위의 시작 주파수를 갖는 전력의 발생을 위한 클럭 신호를 포함하는 전력 송출 제어 값(또는 전력 송출 제어신호)을 생성하여 전원 발생 블록(213)으로 전달하여 주파수 스윙 과정을 시작한다(단계 308).In the
이에 응답하여, 전원 발생 블록(213)에서는 제어 블록(211)으로부터 제공되는 전력 송출 제어 값에 의거하여 고주파의 교류 전원을 발생하며, 이와 같이 발생되는 교류 전원이 무선 송수신 블록(215)으로 전달됨으로써, 전력용 유도 기전력이 휴대 단말(220) 측에 구비된 무선 송수신 블록(221)으로 유기된다(단계 310).In response, the
따라서, 유도 기전력에 의해 장치 측의 무선 송수신 블록(215)으로부터 단말 측의 무선 송수신 블록(221)으로 유기된 전력은 전력 센서(225)로부터 측정되어 휴대 단말 측의 제어 블록(223)으로 전달되고 제어 블록(223)은 전달받은 전력 값을 단말 정보에 실어 신호 처리 블록(222)으로 전달하며, 무선 송수신 블록(221)을 통해 수신된 전력 값이 전력 송출 장치(210) 측으로 무선 전달된다. Accordingly, the power induced by the induced electromotive force from the wireless transmit / receive
다시, 전력 송출 장치(210) 측의 신호 처리 블록(217)에서는 무선 송수신 블록(215)을 통해 수신되는 단말 정보에 대한 신호 처리(변조 전의 원 신호로의 복조, 디코딩 등)를 수행한 후 제어 블록(211)으로 전달한다(단계 312). In the
이에 응답하여, 제어 블록(211)에서는 수신된 신호로부터 전력 값을 검출하고(단계 314), 비교를 위해 동작 주파수와 함께 내부 램에 저장하면 오토 튜닝을 위한 첫 번째 사이클이 완료된다. 두 번째 사이클은 미리 정의된 주파수 간격에 따라 다음 동작 주파수를 결정하고 단계 308로 복귀한다. 앞서 설명한 절차에 따라 두 번째 사이클이 종료되면 검출된 전력 값을 첫 번째 사이클에서의 전력 값과 비교하여 더 큰 값을 주파수와 함께 메모리에 저장하고, 기 설정된 주파수 스윙 범위와 간격에 따라 결정된 사이클 수만큼 반복한다(단계 316).In response, the
이때 휴대 단말로 전달되는 전력은 기 결정된 주파수 범위 내에서 피크를 기 록한 후 감소하기 때문에 감소 시점에서 사이클을 종료할 수도 있다. At this time, since the power delivered to the mobile terminal decreases after recording a peak within a predetermined frequency range, the cycle may be terminated at the time of decrease.
그 결과, 휴대 단말의 종류에 따라 기 결정된 주파수 영역으로부터 최대 전력 전달이 가능한 동작 주파수를 결정하고(단계 318), 이후 전원 발생 블록(213)에서는 송출 전력 조절 값(적응 조절된 공진 주파수)에 의거한 송출 전력을 발생하여 무선 송수신 블록(215)으로 전달하게 된다(단계 320).As a result, an operating frequency capable of delivering maximum power from a predetermined frequency range is determined according to the type of portable terminal (step 318), and then, in the
즉, 본 실시 예에 따르면, 전력 송출 장치가 휴대 단말로의 전력 전달 모드를 실행할 때, 전력 전달을 위한 무선 통신 경로를 통해 휴대 단말 측으로부터 제공되는 전력 값에 따라 결정되는 공진 주파수를 이용함으로써, 수신 전력량이 최적이 되도록 장치 측에서의 송출 전력량 발생을 적응적으로 조절할 수 있다.That is, according to the present embodiment, when the power transmitting apparatus executes the power transfer mode to the portable terminal, by using the resonance frequency determined according to the power value provided from the portable terminal side through the wireless communication path for power transmission, It is possible to adaptively adjust the generation of outgoing power on the device side so that the received power is optimal.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description has been described by presenting a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not necessarily limited thereto, and those skilled in the art to which the present invention pertains have various scope within the technical spirit of the present invention. It will be readily appreciated that branch substitutions, modifications and variations are possible.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 비접촉 무선 전원 공급 시스템의 블록구성도,1 is a block diagram of a non-contact wireless power supply system according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 비접촉 무선 전원 공급 시스템의 블록구성도,2 is a block diagram of a non-contact wireless power supply system according to a second embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명에 따라 비접촉 방식으로 전력 송출 장치 측에서 휴대 단말로 전력을 적응적으로 공급하는 과정을 도시한 순서도.3 is a flowchart illustrating a process of adaptively supplying power to a portable terminal from a power transmission device side in a non-contact manner according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
110, 210 : 전력 송출 장치110, 210: power transmission device
111, 211 : 제어 블록111, 211: control block
113, 213 : 전원 발생 블록113,213: Power Generation Block
115 : 무선 전력 송신 블록115: wireless power transmission block
117, 126 : 무선 통신 블록117, 126: wireless communication block
119, 122, 217, 222 : 신호 처리 블록119, 122, 217, 222: signal processing block
120, 220 : 휴대 단말120, 220: portable terminal
124, 224 : 전원 처리 블록124, 224: power processing block
125, 225 : 전력 센서125, 225: power sensor
215, 221 : 무선 송수신 블록215, 221: wireless transmission and reception block
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